论文部分内容阅读
中图分类号：F407文献标识码：A 文章编号：
随着我国近年来建筑业的高速发展，建筑技术的应用比以往任何时期都多，各种技术设备的采用，改善了人们的工作和生活环境，给人们工作和生活带来了方便和舒适的同时，又给人类带来许多消极影响和危害，如建筑环境污染，空调的大量使用引起的“空调房间综合症”问题、全球变暖和由CFC（氯氟烃的统称）引起臭氧层破坏、建筑材料中的有害元素（气体）和生活垃圾等，越来越困绕着人类的生存。这一切都是人们过分地追求和滥用技术设备，而忽视了人、建筑和自然环境之间的相互关系。这些将会使人类付出巨大的经济和破坏环境的代价，也在很大程度上破坏了建筑的历史和文化特点，使建筑千篇一律，变得冷漠，缺乏情感。因此，严峻的事实告诉我们，中国要走可持续发展道路，发展节能与绿色建筑刻不容缓。
一、什么是绿色建筑
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材) ,保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
绿色建筑是根据当地自然环境，运用建筑技术科学的基本原理、现代科学技术手段等，合理地安排并组织建筑与其它相关因素之间的关系，使其建筑与环境之间成为一个有机的结合体。同时并有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，以满足人们生活、工作所需的舒适环境、使人、建筑与自然环境之间形成一个良性循环系统。它具有节地、节水、节能、改善自然环境、减小环境污染，延长建筑物寿命等诸多好处，可以使经济效益、环境效益、社会效益得到较好的统一。因此，在建筑设计创作中，对建筑的总图规划、体型构思、平面布局、剖立面的设计处理、环境设计、建筑技术科学应用等方面，提出了更高的要求，要求建筑师具备丰富的想象力和一定的建筑技术科学等多方面的知识，使其建筑在一定良好的自然环境下，做到科学与艺术融为一体，为人们提供环境舒适的栖居空间。它同样对建筑创作中形式的多样化，建筑具有的文化、历史以及地域特色起到积极作用。
进行绿色建筑设计主要着眼于：
（a） 保护土地和植被、注意建筑地域的自然环境，确保一定的绿化覆盖率，在建筑内部创造田园般的舒适环境。
（b） 优化设计、节约资源、采用现代科学技术，尽量采用自然能源，研制高效率的新材料，新设备，寻求适应自然环境的建筑构造形式，提高建筑的环境物理条件。
（c） 建筑要留有一定的余地，节约资源，减少建筑以及建筑废弃物对环境的影响，使建筑随着科学技术的发展，应有足够的空间面积以备将来改造。
这三种途径应该是相互的有机结合，才能取得更为理想效果。
二、注重建筑地域的自然环境
在建筑设计创作中，应注意到建筑与自然环境的关系，根据建筑所处的地理、气候等条件，不断地探索适合当地自然环境，历史文化的建筑形式。美国著名建筑大师赖特是进行绿色建筑设计的杰出代表。他强调建筑必须与周围环境相结合，提出“有机建筑”这一概念，认为建筑必须体现自然属性是为自然而创作的建筑。在他的作品中，不断地探索，理解美国中、西部草原的自然环境，设计出如“流水别墅”的佳作。在设计中他尽量保留建筑环境中的山石树木，使建筑平面和空间形体与自然环境融为一体。
某日本建筑师设计的“与环境共生的住宅”就是当今绿色建筑一个很好的典范。他采用屋顶绿化，在屋面种植地錦类植物和蔬菜，提高绿化率的同时，加强了建筑的隔热性能，有效地防止热辐射，改善了夏季室内热环境条件。在阳台上采用垂直绿化，同时也装饰了中庭，使中庭形成一种自然环境的气氛，用生物气候来调节室内气候。由于屋面采用透水性材料和雨水浸透系统，雨水在地下室雨水收集池蓄存，采用屋顶太阳能动力泵对屋顶以及垂直绿化植被进行自动喷灌，大大地节约了地下水源和能源，在节能方面尽可能采用自然能源，采用太阳能热水装置和太阳能电源为建筑提供能源。整个建筑与其周围大片绿地、河两岸绿色植被融为一体，保持了河沿岸一带风景宜人的重要风貌，同时保护河两岸的环境。
某南非建筑师为了解决由于交通等引起的严重噪声和尘埃污染问题，对一座4层的办公建筑，设计上充分利用构造形式和具有隔声效果的植被，建筑中庭采用垂直绿化，并设有人工瀑布，上方为遮阳格栅，夏季形成荫凉的室内环境，中庭内冷空气在热压的作用下沿水平方向穿过各层办公室，使室内人员感到犹如置身于自然环境之中，完全与市区喧闹的环境隔离开。冬季调整上方格栅，使中庭成为一个被动式太阳房，透过格栅玻璃的阳光使中庭形成温室，也为供暖提供预热的空气，从而降低了建筑的能耗。而且，建筑构造形式中庭的格栅和房顶之间处理上，采用虚实对比，赋于建筑强烈的视觉效果和建筑鲜明的个性特征。
作为现代高层建筑的绿色建筑设计，德国法兰克福市商业银行大厦设计是一个成功的实例。建筑师福斯特设计的大楼平面呈三角形，三面围绕多个中庭布置，办公室两边的窗户可开可闭，空气靠自然对流方式进行，并沿中庭上升，使其具有良好的自然通风特性。办公楼每隔三层，设有三层高的温室绿化空间，并呈螺旋状交替向下旋转，由此在任何位置6个办公层上下均有一个温室绿化空间。中庭为玻璃体，这样人既便坐在楼板内也能穿过暖房向上或向下观看其它楼层景观。在采光处理上充分利用其天然采光，通过中央庭透射到室内。
三、良好的环境物理条件
在现代建筑中更为重视建筑环境物理条件，对热、声、光气候提出了更高的要求。许多建筑师把技术与艺术，建筑与自然环境相结合，设计出不少优秀的建筑形式。我国传统的四合院天井建筑，就是根据各地的气候特征，从热、声、光以及室内空气质量等方面综合考虑而形成的最有中国特色的建筑形式。正是四合院开放的天井，从天空中引进新鲜宜人的空气，利用重力和浮力的作用，比空气轻的水蒸汽、氨气等从天井上逸出，相反二氧化碳、氖气、尘埃等则下沉，通过古老钱纹格石盖板，进入排水沟排走重污气体。在采光处理上，天然光在天井中反射形成扩散光场，并可以通过调节天井表面的吸光系数和建筑构造尺寸，控制其采光系数得到我们满意的采光环境。由于四合院建筑室外环境噪声被外围护结构隔离，没有声桥，隔声效果好，如果适当地增加建筑高度，通过屋盖绕射的噪声衰减也更为明显。以广东佛山东华里清代民居四合院环境调查来看，热工特性由于四合院间相互遮阳，许多房间无直接日照辐射，天井中种植的植物、树木形成的生物气候，夏季湿空气蒸发而引起相变传热，大大地降低了庭院内空气温度，形成清风凉爽的自然对流空气流，在夏季室外气温高达37．5℃条件下，庭院内气温衰减到31℃，获得如此良好的气候环境，主要运用建筑物理基本原理，设计上采用深遮阳，内天井，封火山墙，通透门廊等设计手法，院内种植绿化，最大限度地避开直接太阳辐射，降低室外综合热作用，使建筑适应自然，创造出舒适的微气候环境。
丹麦建筑师P·E，Christens结合丹麦位于北欧高纬度地区气候特点，为了使建筑具有抵御寒冷气候能力，将一幢4000平方米三层办公楼设计为四合院中庭形式，尽可能地减小建筑的体形系数，减少外墙开窗面积，利用中庭天窗进行采光。由于地处高纬度地区，太阳高度角小，阳光难以直射室内，利用天窗格板的反射作用；将阳光引入室内。为了降低建筑总能耗，冬季关闭天窗，中庭形成被动式太阳能装置，把阳光照射的场体采用热情性材料为蓄热体，以增加吸热效率，提高室内空气温度。同时，室内排出的热空气经高效热交换器，对采暖用室外新风进行预热，经进一步加热后进入办公室，以便降低能耗，由于又引进室外新风，保证了室内空气质量。夏季打开天窗通风，利用天窗格板来调节进入室内阳光，减少向室内辐射热量。通过计算机进行模拟，计算出天窗面积为屋顶面积的40％时，供热和供冷消耗能量最小，可节约能耗50％。从而也保证了中庭种植植物所需要的气候条件，即使在严寒笼罩的北欧漫长冬季，办公楼内气候温和犹如春季。
从以上可以看出，绿色建筑除了利用建筑技术热、声、光、建筑气候等基本原理，回归自然，创造出一种田园般自然环境外，在建筑设计中尽量采用现代科学技术手段，新材料，新工艺，使建筑创造出更为理想的，值得人们赞叹的空间环境。德国范霍夫建筑物理研究所设计的零能耗太阳能建筑就是一个很好的例子。其使用高效热管换热器和太阳能电池集收太阳能以提供热水电力，整个建筑的能量100％由太阳能提供，外墙采用高强灰砂砖，隔热材料和装饰材料，使其具良好的蓄热效果，夜间放热可以将室内温度波动和空气温度完全控制在最佳位置。夏季白天为了防止太阳辐射，南向墙面装有铝百叶遮阳板关闭，仅留下最下面一块开启，作为进气口，形成通风空气层，从而加强了自然通风效果，并利用四周植被构成“生物气候”使电、煤等能源而产生的有害气体完全消除，达到保护环境，形成良性循环。
总之，绿色建筑的原理已广泛地渗透到建筑设计中的许多方面，将在今天现代社会中创造一种“回归自然”的建筑形式，遵循建筑与自然环境相协调，设计出人与自然、社会融为一体的生活空间。
参考文献
（1）HoMsworih，HealthyBuildingArchiiL－churl ，
London，1992
（2）黎明，清代东华里民居热环境研究，第六届建筑物理学术
会议论文集，中国科技出版社，1993
（3） QigaoChen，YaFeng，HealthyBuildings
Since Ancient China indoor Air Qualify in
Asia，Oct．1994 Beijin9
（4）近代建筑1996.9
（5）现代建筑1997.3
（6）绿色建筑评价标准GB/T 50378—2006
随着我国近年来建筑业的高速发展，建筑技术的应用比以往任何时期都多，各种技术设备的采用，改善了人们的工作和生活环境，给人们工作和生活带来了方便和舒适的同时，又给人类带来许多消极影响和危害，如建筑环境污染，空调的大量使用引起的“空调房间综合症”问题、全球变暖和由CFC（氯氟烃的统称）引起臭氧层破坏、建筑材料中的有害元素（气体）和生活垃圾等，越来越困绕着人类的生存。这一切都是人们过分地追求和滥用技术设备，而忽视了人、建筑和自然环境之间的相互关系。这些将会使人类付出巨大的经济和破坏环境的代价，也在很大程度上破坏了建筑的历史和文化特点，使建筑千篇一律，变得冷漠，缺乏情感。因此，严峻的事实告诉我们，中国要走可持续发展道路，发展节能与绿色建筑刻不容缓。
一、什么是绿色建筑
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材) ,保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
绿色建筑是根据当地自然环境，运用建筑技术科学的基本原理、现代科学技术手段等，合理地安排并组织建筑与其它相关因素之间的关系，使其建筑与环境之间成为一个有机的结合体。同时并有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，以满足人们生活、工作所需的舒适环境、使人、建筑与自然环境之间形成一个良性循环系统。它具有节地、节水、节能、改善自然环境、减小环境污染，延长建筑物寿命等诸多好处，可以使经济效益、环境效益、社会效益得到较好的统一。因此，在建筑设计创作中，对建筑的总图规划、体型构思、平面布局、剖立面的设计处理、环境设计、建筑技术科学应用等方面，提出了更高的要求，要求建筑师具备丰富的想象力和一定的建筑技术科学等多方面的知识，使其建筑在一定良好的自然环境下，做到科学与艺术融为一体，为人们提供环境舒适的栖居空间。它同样对建筑创作中形式的多样化，建筑具有的文化、历史以及地域特色起到积极作用。
进行绿色建筑设计主要着眼于：
（a） 保护土地和植被、注意建筑地域的自然环境，确保一定的绿化覆盖率，在建筑内部创造田园般的舒适环境。
（b） 优化设计、节约资源、采用现代科学技术，尽量采用自然能源，研制高效率的新材料，新设备，寻求适应自然环境的建筑构造形式，提高建筑的环境物理条件。
（c） 建筑要留有一定的余地，节约资源，减少建筑以及建筑废弃物对环境的影响，使建筑随着科学技术的发展，应有足够的空间面积以备将来改造。
这三种途径应该是相互的有机结合，才能取得更为理想效果。
二、注重建筑地域的自然环境
在建筑设计创作中，应注意到建筑与自然环境的关系，根据建筑所处的地理、气候等条件，不断地探索适合当地自然环境，历史文化的建筑形式。美国著名建筑大师赖特是进行绿色建筑设计的杰出代表。他强调建筑必须与周围环境相结合，提出“有机建筑”这一概念，认为建筑必须体现自然属性是为自然而创作的建筑。在他的作品中，不断地探索，理解美国中、西部草原的自然环境，设计出如“流水别墅”的佳作。在设计中他尽量保留建筑环境中的山石树木，使建筑平面和空间形体与自然环境融为一体。
某日本建筑师设计的“与环境共生的住宅”就是当今绿色建筑一个很好的典范。他采用屋顶绿化，在屋面种植地錦类植物和蔬菜，提高绿化率的同时，加强了建筑的隔热性能，有效地防止热辐射，改善了夏季室内热环境条件。在阳台上采用垂直绿化，同时也装饰了中庭，使中庭形成一种自然环境的气氛，用生物气候来调节室内气候。由于屋面采用透水性材料和雨水浸透系统，雨水在地下室雨水收集池蓄存，采用屋顶太阳能动力泵对屋顶以及垂直绿化植被进行自动喷灌，大大地节约了地下水源和能源，在节能方面尽可能采用自然能源，采用太阳能热水装置和太阳能电源为建筑提供能源。整个建筑与其周围大片绿地、河两岸绿色植被融为一体，保持了河沿岸一带风景宜人的重要风貌，同时保护河两岸的环境。
某南非建筑师为了解决由于交通等引起的严重噪声和尘埃污染问题，对一座4层的办公建筑，设计上充分利用构造形式和具有隔声效果的植被，建筑中庭采用垂直绿化，并设有人工瀑布，上方为遮阳格栅，夏季形成荫凉的室内环境，中庭内冷空气在热压的作用下沿水平方向穿过各层办公室，使室内人员感到犹如置身于自然环境之中，完全与市区喧闹的环境隔离开。冬季调整上方格栅，使中庭成为一个被动式太阳房，透过格栅玻璃的阳光使中庭形成温室，也为供暖提供预热的空气，从而降低了建筑的能耗。而且，建筑构造形式中庭的格栅和房顶之间处理上，采用虚实对比，赋于建筑强烈的视觉效果和建筑鲜明的个性特征。
作为现代高层建筑的绿色建筑设计，德国法兰克福市商业银行大厦设计是一个成功的实例。建筑师福斯特设计的大楼平面呈三角形，三面围绕多个中庭布置，办公室两边的窗户可开可闭，空气靠自然对流方式进行，并沿中庭上升，使其具有良好的自然通风特性。办公楼每隔三层，设有三层高的温室绿化空间，并呈螺旋状交替向下旋转，由此在任何位置6个办公层上下均有一个温室绿化空间。中庭为玻璃体，这样人既便坐在楼板内也能穿过暖房向上或向下观看其它楼层景观。在采光处理上充分利用其天然采光，通过中央庭透射到室内。
三、良好的环境物理条件
在现代建筑中更为重视建筑环境物理条件，对热、声、光气候提出了更高的要求。许多建筑师把技术与艺术，建筑与自然环境相结合，设计出不少优秀的建筑形式。我国传统的四合院天井建筑，就是根据各地的气候特征，从热、声、光以及室内空气质量等方面综合考虑而形成的最有中国特色的建筑形式。正是四合院开放的天井，从天空中引进新鲜宜人的空气，利用重力和浮力的作用，比空气轻的水蒸汽、氨气等从天井上逸出，相反二氧化碳、氖气、尘埃等则下沉，通过古老钱纹格石盖板，进入排水沟排走重污气体。在采光处理上，天然光在天井中反射形成扩散光场，并可以通过调节天井表面的吸光系数和建筑构造尺寸，控制其采光系数得到我们满意的采光环境。由于四合院建筑室外环境噪声被外围护结构隔离，没有声桥，隔声效果好，如果适当地增加建筑高度，通过屋盖绕射的噪声衰减也更为明显。以广东佛山东华里清代民居四合院环境调查来看，热工特性由于四合院间相互遮阳，许多房间无直接日照辐射，天井中种植的植物、树木形成的生物气候，夏季湿空气蒸发而引起相变传热，大大地降低了庭院内空气温度，形成清风凉爽的自然对流空气流，在夏季室外气温高达37．5℃条件下，庭院内气温衰减到31℃，获得如此良好的气候环境，主要运用建筑物理基本原理，设计上采用深遮阳，内天井，封火山墙，通透门廊等设计手法，院内种植绿化，最大限度地避开直接太阳辐射，降低室外综合热作用，使建筑适应自然，创造出舒适的微气候环境。
丹麦建筑师P·E，Christens结合丹麦位于北欧高纬度地区气候特点，为了使建筑具有抵御寒冷气候能力，将一幢4000平方米三层办公楼设计为四合院中庭形式，尽可能地减小建筑的体形系数，减少外墙开窗面积，利用中庭天窗进行采光。由于地处高纬度地区，太阳高度角小，阳光难以直射室内，利用天窗格板的反射作用；将阳光引入室内。为了降低建筑总能耗，冬季关闭天窗，中庭形成被动式太阳能装置，把阳光照射的场体采用热情性材料为蓄热体，以增加吸热效率，提高室内空气温度。同时，室内排出的热空气经高效热交换器，对采暖用室外新风进行预热，经进一步加热后进入办公室，以便降低能耗，由于又引进室外新风，保证了室内空气质量。夏季打开天窗通风，利用天窗格板来调节进入室内阳光，减少向室内辐射热量。通过计算机进行模拟，计算出天窗面积为屋顶面积的40％时，供热和供冷消耗能量最小，可节约能耗50％。从而也保证了中庭种植植物所需要的气候条件，即使在严寒笼罩的北欧漫长冬季，办公楼内气候温和犹如春季。
从以上可以看出，绿色建筑除了利用建筑技术热、声、光、建筑气候等基本原理，回归自然，创造出一种田园般自然环境外，在建筑设计中尽量采用现代科学技术手段，新材料，新工艺，使建筑创造出更为理想的，值得人们赞叹的空间环境。德国范霍夫建筑物理研究所设计的零能耗太阳能建筑就是一个很好的例子。其使用高效热管换热器和太阳能电池集收太阳能以提供热水电力，整个建筑的能量100％由太阳能提供，外墙采用高强灰砂砖，隔热材料和装饰材料，使其具良好的蓄热效果，夜间放热可以将室内温度波动和空气温度完全控制在最佳位置。夏季白天为了防止太阳辐射，南向墙面装有铝百叶遮阳板关闭，仅留下最下面一块开启，作为进气口，形成通风空气层，从而加强了自然通风效果，并利用四周植被构成“生物气候”使电、煤等能源而产生的有害气体完全消除，达到保护环境，形成良性循环。
总之，绿色建筑的原理已广泛地渗透到建筑设计中的许多方面，将在今天现代社会中创造一种“回归自然”的建筑形式，遵循建筑与自然环境相协调，设计出人与自然、社会融为一体的生活空间。
参考文献
（1）HoMsworih，HealthyBuildingArchiiL－churl ，
London，1992
（2）黎明，清代东华里民居热环境研究，第六届建筑物理学术
会议论文集，中国科技出版社，1993
（3） QigaoChen，YaFeng，HealthyBuildings
Since Ancient China indoor Air Qualify in
Asia，Oct．1994 Beijin9
（4）近代建筑1996.9
（5）现代建筑1997.3
（6）绿色建筑评价标准GB/T 50378—2006